JP4844557B2 - 質量分析装置 - Google Patents
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Description
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるN(Nは4以上の偶数)枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのN枚の電極を1組として、イオン光軸方向に互いに分離してM組(Mは3以上の整数)の電極を多段に配設したものであり、
各組内のN枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した高周波電圧を印加することにより該N枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴としている。
以下、本発明に係る質量分析装置の一実施例(実施例1)について、図面を参照して説明する。本実施例による質量分析装置の基本的な構成は既述の図6に示した構成と同じであるが、第2中間真空室18内に配設されるイオン光学系の構成が図6のものとは相違している。そこで、その相違点について詳細に説明する。
上記実施例1では、各段の電極に印加する高周波電圧の位相を少しずつずらす必要があり、そのための回路を電圧印加回路に組み込む必要がある。それに対し、印加する高周波電圧は共通として、電極の機械的配置を変えることで高周波電場の位相をずらすことも可能である。図3はそうした構成を採る実施例2の質量分析装置における、第2レンズ電極40の1段目の電極41a〜41dの配置図(a)及び2段目の電極42a〜42dの配置図(b)である。この実施例2では、1段目の4枚の電極41a〜41dの配置は実施例1と同じであるが、2段目の4枚の電極42a〜42dは、1段目の4枚の電極41a〜41dに対してそれぞれイオン光軸Cを中心に角度φだけ回転した位置とされている。
上記実施例では、例えば1段目の4枚の電極41a〜41dのうち、隣接する電極には位相が反転した高周波電圧を印加しているが、高周波電圧の印加の態様を変えることも可能である。図4はそうした構成を採る実施例3の質量分析装置において、第2レンズ電極40をイオン入射側から見た状態を示す概略図(a)、及びその中のB−B’矢視線での端面図(b)である。図4に示すように、1段目の4枚の電極41a〜41dに同一の高周波電圧A1を印加し、2段目の4枚の電極42a〜42dには高周波電圧A1と位相が反転した高周波電圧A1’を印加している。この場合、この隣接する2段の計8枚の電極を1組として考え、隣接する2組のうちの1段おきの電極に印加される高周波電圧の位相をずらす。また、2段目の4枚の電極41a〜41dに印加する高周波電圧A1’は高周波電圧A1と位相が反転したものよりもさらに所定分だけ位相をずらすようにしてもよい。
参考例の質量分析装置における第2レンズ電極40は、電極の配置は実施例1と同様にして、印加する電圧を変更するようにしたものである。即ち、上記実施例1〜3は高周波電場の位相をイオン光軸Cに沿って各段でずらすようにしていたが、この実施例4の構成では、高周波電圧に低周波電圧を重畳した電圧を各電極に印加する。ここで、高周波電圧の位相はイオン光軸Cに沿ってずらさず、例えば実施例1における高周波電圧A1又はA1’を各段の電極に印加する。一方、重畳する低周波電圧の位相を、イオン光軸Cに沿って各段毎に順にずらす。
Claims (5)
- イオンを発生するイオン源とイオンを質量毎に分離する質量分析器との間のイオン通過経路上に、イオンを収束させて前記質量分析器に導入するためのイオン光学系を設けた質量分析装置において、
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるN(Nは4以上の偶数)枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのN枚の電極を1組として、イオン光軸方向に互いに分離してM組(Mは3以上の整数)の電極を多段に配設したものであり、
各組内のN枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した数百kHzから数MHzの高周波電圧を、イオン光軸方向に沿って位相を順にずらして、各組の電極に印加することにより該N枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴とする質量分析装置。 - 前記各組の電極に印加する高周波電圧の位相ずれ量をイオンの質量に応じて変化させる電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。
- イオンを発生するイオン源とイオンを質量毎に分離する質量分析器との間のイオン通過経路上に、イオンを収束させて前記質量分析器に導入するためのイオン光学系を設けた質量分析装置において、
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるN(Nは4以上の偶数)枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのN枚の電極を1組として、イオン光軸方向に互いに分離してM組(Mは3以上の整数)の電極を多段に配設したものであり、
各組内のN枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した数百kHzから数MHzの高周波電圧を印加することにより該N枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿ってずらすようにし、
前記各組の電極をイオン光軸方向に沿って順に該イオン光軸の周りに所定角度ずつ回転させた配置とすることにより、高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴とする質量分析装置。 - イオンの開裂を促進するために該イオンをガス分子に衝突させる衝突セルを有する質量分析装置であって、その衝突セルとして前記イオン光学系を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の質量分析装置。
- 前記イオン源は液体試料を大気圧雰囲気中でイオン化するイオン化室を有し、該イオン化室と前記質量分析器が配置される高真空雰囲気である分析室との間に隔壁で隔てられた1 乃至複数の中間真空室を備える質量分析装置であって、その中間真空室の内部に前記イオン光学系を配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の質量分析装置。
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